为了合理利用新能源,有效降低食品干燥过程中的能耗,本课题在分析了太阳能干燥、热泵干燥和热风干燥的各自优势和不足之后,设计并搭建了可以与多种食品材料干燥性能相匹配的太阳能-热泵联合干燥装置,并从装置的性能指标出发,对其干燥方式的独立和联合运行的模式进行了相应的性能测试。为了考察装置的干燥特性,以广东省湛江市所产的罗非鱼为原料,进行了干燥材料与装置的匹配实验,研究了过程参数的调节和变化对物料干燥特性的影响,最后对太阳能集热装置的经济性进行了分析。并完成了以下工作:1.完成了太阳能-热泵联合干燥装置的设计研究。以定量干燥为条件,依据当地的地理位置和太阳能辐射情况,对太阳能集热和空气源热泵的联合装置的耦合性能进行了理论分析和设计,确定了系统的运行流程,根据太阳能集热器的负荷的计算确定了集热器的面积和附助设备的选型。在定工况条件下对热泵干燥装置负荷进行计算,确定了系统设备的配置和相应的选型,分析了装置可实现的功能。此装置是多功能变工况的可联合或独立的太阳能-热泵干燥装置,装置能根据天气情况的变化调节以实现太阳能独立干燥,热泵独立干燥,太阳能-热泵联合干燥以及相应的开式、半开式和封闭式的循环方式,干燥过程中能根据干燥物料的特点和要求变换不同的运行模式和工况。2.搭建了太阳能-热泵联合干燥装置,并对搭建好的太阳能热泵联合干燥装置进行了性能测试和分析,测试结果显示:热泵干燥系统的除湿能耗比随着冷凝温度的升高而下降,随着蒸发温度的升高而增加;热泵的制热系数为3.1,在热泵蒸发器入口风温分别为40℃、45℃、50℃时,太阳能-热泵联合干燥系统的制热系数分别为5.0、6.7、8.0,明显高于热泵单独运行时的制热系数;太阳能热泵联合干燥装置具备良好的调温和控温能力,能满足多种工况变化的要求。3.以罗非鱼为实验原料对水产品在太阳能-热泵联合干燥装置中的干燥过程和特性进行了初步试验研究,进行了罗非鱼片在热泵干燥单独运行和太阳能干燥单独运行的干燥实验,对其干燥曲线和干燥速率进行对比分析,实验样品的干燥时间和能耗与干燥条件密切相关,且干燥温越高,干燥速率越快,原料厚度越小,其相同干燥时间内能获得含水率更低的干品。这为太阳能热泵联合干燥装置的研发和生产工艺提供了理论依据。4.在实验基础上对太阳能集热系统进行了技术经济评价,得出太阳能装置投资回收期2-3年,经济上是可行的.